DE2006366C3 - Method and device for the gentle treatment of calcium sulfate hydrate crystals, which prevents sticking and caking - Google Patents
Method and device for the gentle treatment of calcium sulfate hydrate crystals, which prevents sticking and cakingInfo
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Description
.10.10
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur schonenden, VerkL Dungen und Anbakkungen vermeidenden Behandlung von Calciumsulfat-Hydrat-Kristallen, die in an sich bekannter Weise aus einer wäßrigen Suspension abgeschieden werden, zwecks Überführung in eine Weiterverarbeitungsanlage sowie eine Vorrichtung hierzu.The subject of the present invention is a method for gentle, agglutination and agglomeration avoiding treatment of calcium sulfate hydrate crystals, which are made in a manner known per se an aqueous suspension are deposited for the purpose of transfer to a further processing plant and a device for this.
Es ist bereits bekannt, die Trennung von Fest/Flüssig-Gemischen in Zentrifugen, auch Schleudern genannt, durchzuführen und den abgetrennten Produkten die anhaftende Feuchtigkeit in nachgeschalteten Trocknungsanlagen, z. B. Stromtrocknern, Bandtrocknern, Trommeltrocknern oder Etagentrocknern, zu entziehen. Das zu trocknende Gut wird dabei meistens über Fallschächte, Förder- oder Zuteilorgane in die Trocknungsanlage eingebracht.The separation of solid / liquid mixtures is already known in centrifuges, also known as spinners, and the separated products adhering moisture in downstream drying systems, e.g. B. electric dryers, belt dryers, Drum dryers or floor dryers. The goods to be dried are mostly over Fall shafts, conveying or distribution organs introduced into the drying system.
Es hat sich nun gezeigt, daß die vorstehenden bekannten Verfahren und Vorrichtungen für die Verarbeitung von Calciumsulfat-Hydrat-Kristallen ungeeignet sind, da diese im feuchten Zustand zum Kleben bzw. Zusammenbacken neigen und damit unter Ausbildung von Knollen, harten Krusten und Verstopfungen den Belriebsablanf erheblich stören oder gar unmöglich machen. Auch kann der Wert der Trockenprodukte auf diese Weise erheblich gemindert werden, da die dabei erhaltenen Calciumsulfat-Hydrat-Kristalle hinsichtlich ihrer chemischen und physikalischen Eigen- <*> schäften beträchtliche Schwankungen aufweisen und damit bei der nachfolgenden Verarbeitung zu weiteren Schwierigkeiten führen können.It has now been shown that the above known methods and devices for Processing of calcium sulphate hydrate crystals are unsuitable, as they are suitable for sticking in the moist state or stick together and thus with the formation of lumps, hard crusts and blockages significantly disrupt or even make impossible the operation process. Also can be the value of the dry products are considerably reduced in this way, as the calcium sulfate hydrate crystals obtained with regard to their chemical and physical properties <*> shafts show considerable fluctuations and thus to further processing in the subsequent processing Difficulties can lead.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein Verfahren zur schonenden, Verklebungen und Anbak- fi5 kungen vermeidenden Behandlung von Calciumsulfat-Hydrat-Kristallen, die in an sich bekannter Weise aus wäßriger Suspension abgeschieden werden, zwecks Überführung in eine Weiterverarbeitungsanlage zu finden, sowie eine Vorrichtung zu seiner Durchführung.It is an object of the present invention to provide a process for the gentle, adhesive bonds and Anbak- fi 5 fluctuations avoided treatment of calcium sulfate hydrate crystals that are deposited in a known manner from aqueous suspension, can be found in a further processing system for the purpose of transferring, and a device for its implementation.
Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, dali die feuchten Calciumsulfat-Hydrat-Kristalle im Anschluß an die Trennung von der Suspensionsflüssigkeit in einem, die Suspensionstrennanlage und die Weiterverarbeitungsanlage verbindenden heißen Schacht direkt in einen heißen Gasstrom eingebracht und durch diesen im Gleichstrom in die Weiterverarbeituiigsanlage überführt und die Schachtwände durch den heißen Gasstrom vor Aufnahme der Kristalle aufgeheizt werden.The solution to the task at hand is to create dali the moist calcium sulfate hydrate crystals following separation from the suspension liquid in a hot duct connecting the suspension separation system and the further processing system introduced directly into a hot gas stream and through this in cocurrent into the further processing plant and the shaft walls are heated by the hot gas stream before the crystals are absorbed will.
Die Einbringung der feuchten Calciumsulfat-Hydrat-Kristalle in den Heißgasschacht erfolgt mit einem an sich bekannten Eintragsorgan, z. B. einer Austragsschnecke, einer Schubschleuder, einer Schälschleuder, das gegebenenfalls Bestandteil einer Fest/Flüssig-Trennvorrichtung ist, wie etwa einer Zentrifuge, insbesondere einer Dekantierzentrifuge. Auch können die Calciumsulfat-Hydrat-Kristalle unmittelbar von einem Filter in den Heißgasschacht eingebracht werden.The introduction of the moist calcium sulfate hydrate crystals into the hot gas shaft takes place with an known entry organ, z. B. a discharge screw, a pusher, a peeler, which may be part of a solid / liquid separation device is such as a centrifuge, especially a decanter centrifuge. Also can the calcium sulphate hydrate crystals are brought into the hot gas shaft directly from a filter.
Das neue Verfahren zeichnet sich vor allem dadurch aus, daß es leicht durchführbar ist und ohne Einsatz von zusätzlichen Rühr- oder Schaufelwerken zu rieselfähigen Calciumsulfat-Hydrat-Kristallen führt, die entweder nach Verlassen des Heißgasschachtes als Fertigprodukte in Verpackungsanlagen verpackt oder aber in Trocknern, Zerkleinerungsanlagen, Misch- und Gießanlagen weiterbehandelt werden.The new method is characterized above all by the fact that it can be carried out easily and without the use of additional agitators or paddles leads to free-flowing calcium sulfate hydrate crystals, which either after leaving the hot gas duct packed as finished products in packaging systems or in Dryers, crushing systems, mixing and pouring systems can be further treated.
Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahren;; wird schließlich noch darin gesehen, daß es nicht allein zur Trocknung von feuchten Calciumsulfat-Hydrat-Kristallen geeignet ist, sondern darüber hinaus gleichzeitig zur Entfernung von Kristallwasser eingesetzt werden kann, hier zur Umwandlung von feuchtem, aus Trennanlagen ausgetragenem Calciumsulfat-Dihydrat in /Ϊ-Calciumsulfat-Halbhydrat. Another advantage of the new process ;; is finally seen in the fact that it is not the only one Drying of moist calcium sulfate hydrate crystals is suitable, but can also be used at the same time to remove crystal water, here for the conversion of moist calcium sulphate dihydrate discharged from separation systems into / Ϊ-calcium sulphate hemihydrate.
Feuchtes Calciumsulfat-Halbhydrat geht bekanntlich bei Temperaturen unterhalb 1000C. sehr rasch in das harte Dihydrat über, so daß die mittels bekannter Vorrichtung in Trockner eingetragenen und zu trocknenden Halbhydrate häufig mit bereits ausgehärtetem Gips verunreinigt sind. Eine derartige Umwandlung ist bei dem neuen Verfahren nicht zu befürchten, so daß Verkrustungen bzw. Verstopfungen auch in der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht auftreten.As is known, moist calcium sulfate hemihydrate changes very quickly into the hard dihydrate at temperatures below 100 ° C., so that the hemihydrates which are introduced into the dryer and to be dried by means of known devices are often contaminated with already hardened gypsum. Such a conversion is not to be feared with the new method, so that incrustations or blockages do not occur in the device according to the invention either.
Anhand der F i g. 1 und 2 soll nun der Gegenstand der Erfindung am Betspiel einer Zentrifuge noch näher erläutert werden.Based on the F i g. 1 and 2, the subject matter of the invention is now intended to be even closer to the betspiel of a centrifuge explained.
F i g. 1 zeigt den Seitenriß einer besonders vorteilhaften Vorrichtung nach der Erfindung. Die Suspensionstrennanlage ist hier eine Zentrifuge, die durch die Bezugsziffer 2 gekennzeichnet ist. Der Bereich der Austragung, die beispielsweise eine Austragsschnecke oder ein anderes bekanntes Austragsorgan sein kann, ist durch die Bezugsziffer 1 angedeutet. Die zu behandelnde wäßrige Calciumsulfat-Hydrat-Kristall-Suspension wird der Zentrifuge 2 über das Einlaufsrohr 13 kontinuierlich zugeführt. Der Heißgasschacht 3 besteht aus einem doppelwandigen Schacht 3, 4, in dessen Innenraum die zur Trocknung vorgesehenen Heißgase über den Stutzen 5 eingeleitet werden. Im Anwendungsbeispiel betrug die Temperatur der Heißgase bei Eintritt in den Stutzen 5 etwa 600°C und bei Austritt aus dem Heißgasschacht 3 etwa 120°C. Selbstverständlich ist der Gegenstand der Erfindung nicht auf diese Temperaturangaben beschränkt. Die Temperatur der zur Aufheizung der inneren Wand 7 des Doppelmantels und/oderF i g. 1 shows the side elevation of a particularly advantageous device according to the invention. The suspension separation plant here is a centrifuge, which is identified by the reference number 2. The area of Discharge, which can be, for example, a discharge screw or some other known discharge element indicated by the reference number 1. The aqueous calcium sulfate hydrate crystal suspension to be treated is continuously fed to the centrifuge 2 via the inlet pipe 13. The hot gas shaft 3 exists from a double-walled shaft 3, 4, in the interior of which the hot gases intended for drying be introduced via the nozzle 5. In the application example, the temperature of the hot gases was on entry in the nozzle 5 about 600 ° C and on the exit from the hot gas shaft 3 about 120 ° C. Of course it is The subject matter of the invention is not restricted to these temperature specifications. The temperature of the heating the inner wall 7 of the double jacket and / or
Trocknung des feuchten Gutes im Heißgasschacht 3 vorgesehenen Gase richtet sich nach den Eigenschaften des zu trocknenden bzw. schonend zu behandelnden Calciumsulfat-Hydrates, der Art der zu entfernenden Flüssigkeit sowie den technischen Gegebenheiten der Betriebsanlage.Drying of the moist material in the hot gas shaft 3 provided gases depends on the properties the calcium sulphate hydrate to be dried or gently treated, the type of hydrate to be removed Liquid as well as the technical conditions of the operating system.
Die Länge des Heißgasschachtes betrug im Anwendungsbeispiel etwa 2 m und die Querschnittsfläche 0,25 m2.The length of the hot gas shaft in the application example was about 2 m and the cross-sectional area 0.25 m 2 .
Wie bereits erwähnt, strömt das bei 5 eingeführte Heißgas durch das Innere des doppelwandigen Schachtes 4 nach oben, wobei in diesem Falle die Wand 7 des Doppelmantels auf eine mittlere Temperatur von etwa 3000C aufgeheizt wird. Arn oberen Ende des Heißgasschachtes wird das aus dem Doppelmantel austretende Heißgas über die strömungs!eitenden Einbauten 9, z. B. Leitbleche oder Leitschaufeln, im Dom 6 nach unten umgelenkt. Das abwärtsströmende Gas trifft nunmehr auf die Strömungsglocke 10, unter der beispielsweise der Rotor 12 mit dem Austragungsbereich 1 der Zentrifuge 2 angeordnet ist. Dabei wird die Strömungsglocke 10 aufgeheizt, so daß das aus der 7.?ntrifi*ge ausgeschleuderte und zu Verklebungen neigende Calciumsulfat-Halbhydrat im gesamten Streubereich nur mit heißen Wandungen in Berührung kommt.As mentioned above, the introduced at 5 hot gas flowing through the inside of the double-shaft 4 upwards, the wall 7 of the double jacket is heated to an average temperature of about 300 0 C in this case. At the upper end of the hot gas shaft, the hot gas emerging from the double jacket is passed through the flow-initiating internals 9, e.g. B. baffles or vanes, deflected in the dome 6 downwards. The downwardly flowing gas now hits the flow bell 10, under which, for example, the rotor 12 with the discharge area 1 of the centrifuge 2 is arranged. The flow bell 10 is heated up so that the calcium sulphate hemihydrate which is thrown out of the 7th? Entrifi*ge and tends to stick together only comes into contact with hot walls in the entire scattering area.
Für den Gegenstand der Erfindung hat es sich noch als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Strömungsglocke 10 in ständiger Rüttelbewegung gehalten wird. Hierzu ist die pneumatisch, elektrisch oder hydraulisch angetriebene Rüttelvorrichtung 11 vorgesehen, mittels der ein Ansetzen der zu trocknenden Calciumsulfat-Hydrat-Kristalle mit Sicherheit ausgeschlossen wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Verweilzeit der Calciumsulfat-Hydrat-Kristalle innerhalb des Schachtes genau vorzugeben und somit Produkte gleichmäßiger Zusammensetzung zu erzielen.For the subject matter of the invention, it has been found to be particularly advantageous if the Flow bell 10 is kept in constant shaking movement. For this purpose, the pneumatic, electrical or hydraulically driven vibrating device 11 is provided, by means of which an attachment of the Calcium sulphate hydrate crystals definitely excluded will. In this way it is possible to reduce the residence time of the calcium sulfate hydrate crystals within of the shaft precisely and thus to achieve products of a uniform composition.
Das abwärtsströmende Gas trifft unterhalb der Strömungsglocke unmittelbar auf die ausgeschleuderten Calciumsulfat-Hydrat-Kristalle, so daß eine spontane Trocknung eintritt und die Bildung von Knollen oder Agglomeraten verhindert wird. Das ganz oder teilweise getrocknete Calciumsiilfat-Hydrat verläßt den Heißgasschacht über die mit 14 angedeutete Austrittsöffnung und wird entweder in der Vorrichtung 15, die beispielsweise ein Trommel- oder Etagentrockner sein kann, nachpetrocknet und/oder in Zrrkleinerungsanlagen, wie Mühlen, auf die gewünschte Korngröße gebracht.The gas flowing downwards meets the ejected gas directly below the flow bell Calcium sulfate hydrate crystals, so that spontaneous drying occurs and the formation of tubers or Agglomerates is prevented. The fully or partially dried calcium silicate hydrate leaves the hot gas shaft via the outlet opening indicated by 14 and is either in the device 15, the for example a drum or floor dryer, post-drying and / or in shredding plants, like mills, brought to the desired grain size.
Für den störungsfreien Ablauf des Verfahrens nach der Erfindung hat es sich weiterhin als zweckmäßig erwiesen, entweder die Form der Strömungsglocke selbst dem Eintragsorgan, hier dem Rotor der Zentrifuge, anzupassen oder aber diese mit entsprechenden Leitblechen zu versehen.It has also proven to be expedient for the method according to the invention to run smoothly proven, either the shape of the flow bell itself the entry organ, here the rotor of the Centrifuge to adapt or to provide them with appropriate baffles.
F i g. 2 stellt einsn Querschnitt der in F i g. I im Seitenriß gezeigten Vorrichtung dar. Die Bezugsziffeni haben hierbei die gleiche Bedeutung wie in F i g. I.F i g. 2 shows a cross-section of the one shown in FIG. I im The device shown in side elevation. The reference numbers have the same meaning as in FIG. I.
Mittels der eben beschriebenen Vorrichtung konnten pro Stunde 1,5 to dt-Calciumsulfat-Halbhydrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von ca. 15 Gewichtsprozent getrocknet werden. Zur Trocknung wurden 450Om3 Rauchgas mit einer Temperatur von ca. 6000C benötigt. Die Abgastemperatur betrug etwa 12O0C. Das getrocknete Produkt hatte eine gute Rieselfähigkeit und enthielt kein Calciumsulfat-Dihydrat. Der Kristallwassergehalt des (X-Halbhydrates betrug 5,5 Gewichtsprozent. Das Produkt kann sofort einer Weiterverarbeitungsanlage, z. B. Absackanlage, zugeführt v/erden.Using the device just described, 1.5 tons of dt calcium sulfate hemihydrate with a moisture content of approx. 15 percent by weight could be dried per hour. For drying 450Om were three flue gas requires a temperature of about 600 0 C. The exhaust gas temperature was about 12O 0 C. The dried product had good flowability and contained no calcium sulfate dihydrate. The water of crystallization of the (X hemihydrate was 5.5 percent by weight. The product can immediately be fed to a further processing plant, e.g. a bagging plant.
In einem anderen Beispiel wurden die von einer Dekantierzentrifuge ausgeschleuderten Calciumsulfat-Dihydrat-Kristalle (0,8 to/h) in dem Heißgasschacht getrocknet und in ^-Calciumsulfat-Halbhydrat übergeführt. Der Feuchtigkeitsgehalt des Zentrifugenproduktes betrug hierbei 25 Gewichtsprozent und die Temperatur der Heißgase 6000C. Die pro Stunde in denIn another example, the calcium sulfate dihydrate crystals (0.8 to / h) ejected from a decanter centrifuge were dried in the hot gas shaft and converted into ^ -calcium sulfate hemihydrate. The moisture content of the centrifuge product was 25 percent by weight and the temperature of the hot gases was 600 ° C. The per hour in the
ίο Heißgasschacht eintretenden 4500 m3 Heißgase bewirkten eine spontane Trocknung des Dihydrates sowie eine Umwandlung (Calcination) desselben in ^-Calciumsulfat-Halbhydrat Das Abgas hatte beim Austritt aus der Austrittsöffnung 14 eine Temperatur von etwa 1800C.ίο hot gas entering chute 4500 m 3 hot gases caused a spontaneous drying of the dihydrate and a conversion (calcination) of the same in ^ calcium sulfate hemihydrate The exhaust gas had upon exiting the outlet opening 14 a temperature of about 180 0 C.
Der Feuchtigkeitsgehalt des so hergestellten 0-Halbhydrates betrug 0 Gewichtsprozent und der Kristallwassergehalt 5,8 Gewichtsprozent. Calciumsulfat-Dihydrat konnte in dem fertigen Produkt nicht nachgewiesen werden. Auch hier wurde das erfindungsgemäß hergestellte Calciumsulfat-Halbhydrat sofort einer Weiterverarbeitungsanlage zugeführt, und zwar einer Absackvorrichtung.The moisture content of the 0 hemihydrate so produced was 0 percent by weight and the water of crystallization was 5.8 percent by weight. Calcium sulfate dihydrate could not be detected in the finished product. Here, too, it was invented Calcium sulfate hemihydrate produced immediately fed to a further processing plant, namely one Bagging device.
Mit den nachstehenden nachgebrachten Beispielen soll nun das erfindungsgemäße Verfahren noch näher erläutert werden:The method according to the invention is now intended to be even more detailed with the examples given below explained:
Beispiel ΪExample Ϊ
In die vorbeschriebene Vorrichtung wurden von einer Dekantierzentrifuge pro Stunde 1,5 t alpha-Calciumsulfat-Halbhydrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 15 Gew.% eingetragen. Das im Doppelschacht der Vorrichtung eintretende Heißgas hatte eine Temperatur von 6000C und verließ den nachgeschalteten Stromtrockner mit einer Abgastemperatur von 120°C.In the above-described apparatus o hour were of a decanter centrifuge r p 1.5 t alpha-calcium sulfate hemihydrate having a moisture content of 15 wt.% Was added. The hot gas entering in a double shaft of the device had a temperature of 600 0 C and left the downstream flow dryer with an exhaust gas temperature of 120 ° C.
Die Anlage wurde kontinuierlich betrieben und blieb frei von Anbackungen an den Schachtwänden. Das Endprodukt ist pulverförmig. Es hatte einen Kristallwassergehalt von 5,5%.The system was operated continuously and remained free of caking on the shaft walls. That The end product is in powder form. It had a water of crystallization content of 5.5%.
Von einer Dekantierzentrifuge wurde pro Stunde 0,8 t Calciumsulfat-Dihydrat mit einem Oberflächenwassergehalt von 25 Gew.% in die Vorrichtung eingetragen. Das direkt und indirekt heizend °intretende Heißgas hatte eine Temperatur νη,τ 6000C und trocknete bzw. calcinierte in dem zur Weiterverarbeitung führenden Schacht und im nachgeschalteten Stromtrockner im Gleichstrom das Calciumsulfat-Dihydrat zu beta-Calciumsulfat-Halbhydrat. Die Abgastemperatur am Ende des Stromtrockners betrug 180° C. Das ausgetragene Produkt war pulverförmig. Die Vorrichtung gestattete einen kontinuierlichen Betrieb ohne Reinigungsphasen.From a decanter centrifuge, 0.8 t of calcium sulfate dihydrate with a surface water content of 25% by weight was introduced into the device per hour. The direct and indirect heating ° intretende hot gas had a temperature νη, τ 600 0 C and dried or calcined in the shaft leading to further processing and in the downstream dryer in cocurrent the calcium sulfate dihydrate to beta-calcium sulfate hemihydrate. The exhaust gas temperature at the end of the electric dryer was 180 ° C. The discharged product was powdery. The device allowed continuous operation with no cleaning phases.
B e i s ρ i e I 3B e i s ρ i e I 3
Über eine Denantierzentrifuge wurden in die Vorrichtung pro Stunde 1000 kg Calciumsulfat-Dihydrat mit 25 Gew.% Oberflächenfeuchte eingetragen. Die eintretende Heißgastemperatur h°trug 5000C. Die Abgastemperatur am nachgeschalteten Stromtrockner hatte 120°C. Zum Austrag kam pulverförmig knollenfreies Produkt mit einem Kristallwassergehalt von 20%. Die Trocknung des Calciumsulfat-Dihydrats konnte kontinuierlich ohne Anbackungen in der Eintragsvor-1000 kg of calcium sulfate dihydrate with 25% by weight of surface moisture per hour were introduced into the device via a denant centrifuge. The hot gas temperature h ° entering bore 500 0 C. The exhaust gas temperature at the downstream flow dryer was 120 ° C. Powdered, lump-free product with a water of crystallization content of 20% was discharged. The calcium sulfate dihydrate could be dried continuously without caking in the feed
6^ richtung betrieben werden. 6 ^ direction can be operated.
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-
1970
- 1970-02-12 DE DE19702006366 patent/DE2006366C3/en not_active Expired
Also Published As
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| DE2006366B2 (en) | 1976-07-15 |
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